고정화 thermolysin에 의한 아스파탐 전구체의 하나인 N-Benzoylaspertame(BzAPM)의 합성을 효율적으로 할 수 있는 수용성 유기용매가 함유된 용매계를 산정하고자 하였다. BzAPM 및 L-phenylalanine(Phe)의 용해도는 methanol 45%가 함유된 용매계에서 각각 1.84 및 1.79%로 가장 높았으며, dimethyl sulfoxlilde(DMSO) 25%와 polyethylene glycol(PEG) 200 20%가 함유된 혼합 용매계도 비교적 높은 용해도를 보였다. BzAPM의 용해도는 ethylene glycol류의 분자량이 커질수록 용해도가 증가하였으나, Phe의 경우에는 이러한 경향을 나타내지 않았다. 고정화 thermolysin에 의한 BzAPM의 합성역가는 methanol 45% 및 DMSO 45%의 난일 유기용매계와 DMSO 25% 및 PEG 200 20%가 함유된 혼합 용매계에서 높게 나타났으며, 초기 합성속도도 빠른 것으로 나타났다. $40^{\circ}C$에서 42일간 고정화 효소를 보관하였을 때, thermolysin은 DMSO 25%와 PEG 200 20%가 함유된 용매계에서 가장 안정하였다. L-phenyalanine methyl ester의 비효소적 가수분해 속도는 methanol함유 용매계에서 가장 낮았고, DMSO 25%와 PEG 200이 함유된 용매계에서는 이들의 중간 정도인 것으로 확인되었다. 그리하여 고정화 thermolysin에 의한 BzAPM의 합성에 적합한 용매계로서 DMSO 25% 및 PEG 200 20%가 함유된 용매계를 선정하였다.
본 연구에서는 광촉매 $TiO_2/P-25$를 POF에 코팅하여 IPA 분해 활성을 고찰한 결과, 코팅 시 용매의 조건은 에탄올에서 IPA의 분해효율이 가장 우수하였고 무기바인더(KR-400), 유기바인더(A-9540) 및 무$\cdot$유기 복합바인더(GPTMS, TMOS)중에서 유기 바인더인 A-9540을 사용했을 때 효율이 가장 우수한 것으로 나왔다. 유기 바인더는 광 분해반응에 의하여 바인더 자체가 분해되고 무기 바인더는 부착성이 떨어졌다. 유$\cdot$무기 복합 바인더 중에서 광분해 효율이 뛰어난 TMOS를 바인더로 선정하여 TMOS/P-25의 비율을 0.05부터 1로 바꾸어 광분해 실험을 수행한 결과, 바인더로써 TMOS의 첨가는 IPA분해 효율을 낮게 하였다.
i) total ginsenoside의 분리 시판백삼(900g)을 상법에 따라 처리, 조 saponin을 얻었으며 (24g) 이를 20(S)-protopanaxadiol을 얻는 원료로 사용하였다. ii) 20(S)-protopanaxadiol의 분리연구 본 연구에서 가장 중요한 단계는 20(S)-protopanaxadiol을 다량 얻는 것이다. 그러나 인삼 saponin을 산으로 가수분해하면 진성 aglycone 인 20(S)-protopanaxadiol이 얻어지지 않고 artifact sapogenol인 panaxadiol이 얻어진다. 이를 해결하기 위하여 sodium ethoxide의 ethanol 용액, sodium butoxide의 butanol 용액, sodium methoxide의 pyridine 용액, sodium methoxide의 DMSO 용액등의 조건에서의 가수분해를 검토한 결과 aprotic polar splvent인 DMSO용매중에서의 분해가 가장 좋음을 알았다. iii) ginsenoside Rh$_2$의 합성연구 Koenigs-Knorr 법에 의하여 bromosugar와 20(S)-protopanaxadiol의 glycosidation 반응결과 약 40%의 수득률로 합성됨을 확인하였다.
태양전지(Photovoltaic, PV) 모듈의 층간 접착제로 사용된 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)를 초음파 조사(irradiation)를 이용하여, 선택적으로 분해함으로써 모듈 내 실리콘웨이퍼(Si-wafer)로 제조된 셀(cell)을 분리, 회수하는 연구를 진행하였다. 본 실험에 사용한 초음파 발생장치는 bath-type의 초음파 세척기 (Output: 130 W, Frequency: 40 kHz)로, PV모듈과의 거리는 2 cm로 고정하고 유기용매 종류, 농도, 온도를 조절하면서 EVA 분해 및 셀의 분리 최적 조건을 도출하였다. $55^{\circ}C$, 5M인 조건에서는 용매 종류에 상관없이 160 min 이내에 EVA층의 완전 분해는 가능하였으나, 분해과정 중 발현되는 팽창현상(swelling)에 의해 셀의 일부분이 파손된 상태로 회수되었다. 반면에 $65^{\circ}C$, 5M조건에서는 셀의 파손이 억제된 상태로 회수 가능하였으며, 이는 온도 상승에 의해 EVA 성분의 분해속도가 상승되고, 이로 인해 EVA층의 팽창현상이 발현되기 전에 분해가 일어난 결과라고 판단된다.
토양 중 농약잔류량을 신속하고 저렴하게 분석할 수 있는 다성분 동시분석법을 개발하기 위하여 작물체 중 잔류농약분석법 및 개별성분 분석법을 조사하고 확인하여 기기분석 조건을 확립하였고 분배과정의 용매별 효율성을 조사한 결과는 다음과 같았다. 국내사용농약 중 GC로 분석 가능한 성분 180 성분에 대하여 검출기별 감응성 검토결과 ECD의 경우 84 성분 및 NPD의 경우 113 성분이 예상검출한계 $0.01\;mg\;kg^{-1}$ 이하이었으며 ECD와 NPD를 종합하면 148 성분이었다. 검출한계 $0.05\;mg\;kg^{-1}$ 이하인 농약성분은 ECD 137 성분 및 NPD 170 성분이었고, 두 검출기의 결과를 종합하면 179 성분이 예상 검출한계 $0.05\;mg\;kg^{-1}$ 이하이었다. 농약성분 peak의 분리도와 분석소요시간을 고려하여 선정한 기기분석 조건에서의 머무름 시간 분포를 살펴보면 대부분의 성분이 시료주입 후 10 분에서 40 분 사이에 검출되어 적절하게 분포되었으나, 20 분과 30 분사이의 머무름 시간대에는 90 여 성분이 분포하여 많은 성분이 충분히 분리가 되지 않을 것으로 판단되었다. 분배과정의 회수율은 dichlorornethane이 가장 우수하였으며, 그 다음은 ethyl acetate/hexane 혼합용매, ethyl acetate 순으로 각각 시험대상 성분의 90%, 85% 및 81%가 70-120% 범위의 회수율을 나타내었다. 따라서 dichlorornethane을 두 분배용매체계로 대체하는 것이 가능할 것으로 사료된다.
복분자 추출에 따른 페놀성화합물의 특성변화를 조사하기 위하여 반응표면분석법으로 시료에 대한 용매비(5, 10, 15 mL/g), 에탄을 농도(20, 40, 60%) 및 추출시간(2, 4, 6 hr)을 달리하여 가용성 고형분 함량, 총 페놀성 화합물 함량, 전자 공여능, 항산화능 및 아질산염소거능의 변화를 모니터링 하였다. 가용성 고형분 함량, 총 페놀성 화합물 함량, 전자공여능 및 항산화능은 시료에 대한 용매비의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 아질산염 소거능의 경우 pH 1.2 및 6.0에서는 에탄을 농도의 영향을 많이 받았으며, pH 3.0및 4.2에서는 추출시 간의 영 향을 많이 받는 것으로 나타났다. 가용성 고형분 함량에 있어서 최적 추출조건은 시료에 대한 용매비 14.16mL/g, 에탄을 농도 39.08% 및 추출시간 2.99 hr으로 나타났으며, 총페놀성 화합물 함량의 경우 시료에 대한 용매비 14.06mL/g, 에탄을 농도 35.51% 및 추출시간 3.15 hr으로 나타났다
본실험(本實驗)은 번데기의 단백질(蛋白質) 최적(最適) 추출조건(抽出條件)을 검토하기 위하여 제사공장(製絲工場)에서 나온 탈지(脫脂)번데기를 oven-dry와 freeze-dry한 두 종류(種類)를 사용(使用)하여 추출성(抽出性)에 영향을 미치는 용매(溶媒)의 종류(種類), 추출용매(抽出溶媒)와의 혼합비율(混合比率), 온도(溫度) 및 시간(時間), 추출액(抽出液)의 pH의 영향 등을 검토하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. (1) 추출용매(抽出溶媒)에 따른 질소추출(抽出)은 0.05M NaOH에서 56%로 가장 많았으며 시료와 추출용매(抽出溶媒)와의 비율(比率)은 1 : 40일때가 질소추출(抽出)이 좋았다. (2) 추출(抽出)에 대한 온도(溫度)의 영향은 freeze-dry한 경우 $50^{\circ}C$, oven-dry한 시료가 $60^{\circ}C$에서 가장 많이 추출(抽出)되어 거의 90%까지 추출(抽出)이 가능하였으며 추출시간(抽出時間)은 10분 후 많은 차이(差異)를 나타내지 않았으나 60분에서 가장 높은 경향을 나타내고 있다. 일반적으로 freeze-dry한 번데기분(粉)은 oven-dry한 것보다 질소의 추출성(抽出性)이 약간 좋은 결과(結果)를 나타내었다. (3) 추출(抽出)에 미치는 pH의 영향은 pH 1.0에서 pH 11.0까지는 20%이하로 그 추출도(抽出度)가 낮았으나 pH 11.0이상에서 추출도는 급격히 증가(增加)하여 pH 13.0에서 60%이상 추출(抽出)이 가능하였다.
워싱턴주 벤쿠버시 Bonneville 전력소 전주 보관 지역내 PCP와 creosote 오염토양 2g 당 0.020g heme에 0.108g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법과 0.035g hemoglobin에 0.324g $H_2O$$_2$을 혼합한 산화방법을 비교ㆍ조사하였다. 오염토양에 $^{14}$ C-PCP을 첨가한 다음에 $^{14}$ C의 물질수지를 조사한 결과, 24시간동안 반응 후 $^{14}$$CO_2$는 heme 과 hemoglobin반응에서는 각각 3.50g와 3.88% 생산되었다. $^{14}$ C 물질수지 분포는 heme 촉매 산화반응에서 용매 상에 43.01% 토양 상에는 46.03%이고, hemoglobin 촉매 산화반응에서는 용매 상에 39.21%와 토양 상에 51.25%로 비슷한 분포를 보였다. 실험실 규모 pan 실험에서 초기 PCP농도 273$\pm$20 mg/kg과 TPH 6379$\pm$45 mg/kg인 오염토양에서 hemoglobin 촉매 산화 반응이 초기반응을 제외하고 7일 이후 반응에서 heme 촉매 산화반응보다 빠르게 분해되었고, 35일 반응 이후 PCP는 10 mg/kg 이하의 값을 나타내었고, TPH도 유사한 결과를 보여 주었다. 그러므로 건조 hemoglobin과 과산화수소에 의한 PCP 오염토양 복원기술은 분해율이 높고 경제성을 가지고 있으므로 기존의 복원공정을 대안으로 제시될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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